Pneumaattisen palloventtiilin pallo on kiinteä eikä liiku painamisen jälkeen. Kiinteässä palloventtiilissä on kelluva venttiilin istukka. Kun väliaineen paine on vastaanotettu, venttiilin istukka liikkuu niin, että tiivisterengas painetaan tiukasti pallon päälle tiivistyksen varmistamiseksi. Laakerit asennetaan yleensä pallon ylä- ja ala-akseleihin, ja käyttömomentti on pieni, mikä sopii korkeapaine- ja halkaisijaventtiileille. Pneumaattisen palloventtiilin käyttömomentin pienentämiseksi ja tiivisteen luotettavuuden lisäämiseksi ilmestyi öljytiivisteinen palloventtiili, joka ei ainoastaan ruiskuta erityistä voiteluainetta tiivistyspintojen väliin ja muodostaa öljykalvon, joka parantaa tiivistyskykyä ja vähentää käyttömomenttia. Soveltuu suurpaineisille ja suurikokoisille palloventtiileille.
Paineen, väliaineen luonteen ja erilaisten tiivistysvaatimusten mukaan palloventtiili valitsee pallon etu- ja takatiivisteen asettelun tai kaksoistiivisteen etu- ja takaosan. Keskipitkän ja korkean lämpötilan palloventtiilien istuinmateriaali voi olla para-polystyreeniä ja metallimateriaaleja. Pneumaattisen palloventtiilin virtalähde on kaasu, jonka paine on yleensä 0,2-0,8 MPa, mikä on suhteellisen turvallista. Jos pneumaattinen palloventtiili vuotaa verrattuna hydrauliseen ja sähköiseen, kaasu voidaan purkaa suoraan, mikä ei saastuta ympäristöä ja on samalla turvallista.
